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氫能及質子交換膜燃料電池動力系統(燃料電池複合電源系統)/碳中和交通出版工程氫能燃料電池動力系統系列

  • 作者：魏學哲//王學遠//王超//劉旭東//李偉松|責編:何士娟//王婕//丁鋒|總主編:余卓平
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111736745
  • 出版日期：2024/01/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：270
人民幣：RMB 189 元      售價：元
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內容大鋼
    我國車用燃料電池經過二十多年的發展，性能有了長足的進展，已經可以滿足交通工具用動力系統的大部分性能需求，但圍繞進一步提高燃料電池性能、延長壽命和降低成本的研究仍然任重而道遠。本書系統介紹了氫能及燃料電池動力系統基礎知識，從能量轉換角度完整介紹了燃料電池汽車的動力系統各個環節能量轉換和變換的基本原理，提出了燃料電池汽車動力系統中電化學複合電源這一重要概念，介紹了電化學電源的原理、質子交換膜燃料電池和鋰離子電池的結構，深入介紹了基於機理的電化學電源建模的方法、氫電複合及多模塊複合的電源設計技術、複合電源狀態估計及管控技術等。在車用燃料電池技術和產業發展的牽引下和可再生能源發電技術的推動下，氫能的重要性日益凸顯，本書介紹了支撐燃料電池汽車所需的氫能的製備、存儲、運輸、加註等關鍵技術的發展現狀、存在的重大挑戰等。最後，對基於可再生能源發電制氫及氫電二元網路的構建做出了展望，並提出了基於綠氫和綠電的零碳交通能源系統的構思。
    本書適合從事燃料電池技術、鋰離子電池技術、氫能技術及新能源汽車動力系統研究和開發的科研人員和工程師學習參考，也可作為高等院校汽車相關專業師生的參考用書。
作者介紹
魏學哲//王學遠//王超//劉旭東//李偉松|責編:何士娟//王婕//丁鋒|總主編:余卓平
目錄
叢書序
序（一）
序（二）
前言
第1章  燃料電池汽車及其能量轉換
  1.1  燃料電池汽車
    1.1.1  車輛電動化路徑
    1.1.2  燃料電池及燃料電池汽車的發展歷程
    1.1.3  燃料電池汽車動力系統
  1.2  燃料電池汽車動力系統中的電能來源
    1.2.1  燃料電池的原理及其能量轉換
    1.2.2  燃料電池發電系統
  1.3  燃料電池汽車動力系統中的電能存儲
    1.3.1  鋰離子電池原理及其能量存儲
    1.3.2  鋰離子電池儲能系統
  1.4  燃料電池汽車動力系統中的電能複合
    1.4.1  電流變換的基本原理
    1.4.2  電化學電源的複合
    1.4.3  電化學電源的管控
  1.5  燃料電池汽車動力系統中的機電能量轉換
    1.5.1  電機中的電磁能量轉換
    1.5.2  交流電機的矢量控制
    1.5.3  電流逆變及其調製
    1.5.4  電機與電驅動集成
  1.6  氫能與交通能源的零碳化
    1.6.1  交通零碳化的需求及其路徑
    1.6.2  氫能的概念及其特點
    1.6.3  燃料電池汽車動力系統和能源供給系統的同構性
    1.6.4  綠氫和燃料電池推動交通零碳化
第2章  燃料電池汽車電化學電源原理及建模
  2.1  電化學電源基本原理
    2.1.1  熱力學基礎與電壓的產生
    2.1.2  電化學基礎與極化
    2.1.3  電壓損耗機理與電池內阻
    2.1.4  電化學電源的電極與電極過程
  2.2  燃料電池機理模型
    2.2.1  燃料電池內部的物質守恆模型
    2.2.2  燃料電池的電中性電荷守恆
    2.2.3  燃料電池的電極過程
  2.3  鋰離子電池機理模型
    2.3.1  鋰離子電池內部的物質守恆模型
    2.3.2  鋰離子電池的電中性電荷守恆
    2.3.3  鋰離子電池的電極過程
  2.4  電化學電源的外特性
    2.4.1  工作電壓
    2.4.2  工作溫度
    2.4.3  能量和功率密度
    2.4.4  使用壽命
    2.4.5  安全性
第3章  電化學複合電源系統架構及構成

  3.1  電化學複合電源的基本架構
    3.1.1  電化學電源複合的必要性
    3.1.2  電化學電源的複合模式
    3.1.3  電化學複合電源系統的架構
  3.2  燃料電池堆與系統
    3.2.1  燃料電池堆結構
    3.2.2  空氣供給系統
    3.2.3  氫氣供給系統
    3.2.4  熱管理系統
    3.2.5  燃料電池發動機控制系統
  3.3  鋰離子電池組與系統
    3.3.1  單體電池
    3.3.2  電池模塊與電池包
    3.3.3  熱管理系統
    3.3.4  電池管理系統
  3.4  電化學複合電源的電能變換器
    3.4.1  電力電子器件
    3.4.2  隔離型DC/DC變換器
    3.4.3  非隔離型DC/DC變換器
    3.4.4  Boost型多相交錯並聯DC/DC變換器
第4章  電化學複合電源系統設計
  4.1  複合電源設計關鍵技術
    4.1.1  複合電源系統的優化設計原則
    4.1.2  准穩態模式下複合電源系統的優化
    4.1.3  全溫域高效熱管理設計
    4.1.4  複合電源在線阻抗測量
  4.2  基於DC/DC變換器的寬頻在線阻抗測量案例
    4.2.1  交變激勵源需求分析
    4.2.2  交變激勵源拓撲選型與參數計算
    4.2.3  電流與電壓採樣電路設計
    4.2.4  交錯並聯Boost變換器及驅動電路設計
    4.2.5  在線阻抗測量結果
  4.3  大功率多模塊複合電源設計案例
    4.3.1  350kW級燃料電池複合電源系統
    4.3.2  主功率高壓系統方案
第5章  電化學複合電源系統管控
  5.1  複合電源管控需求
    5.1.1  燃料電池系統運行特性及需求
    5.1.2  鋰離子電池系統運行特性及需求
    5.1.3  複合電源運行特性及需求
  5.2  燃料電池系統管控
    5.2.1  反應物狀態估計
    5.2.2  水狀態估計
    5.2.3  水含量故障診斷
  5.3  鋰離子電池系統管控
    5.3.1  荷電狀態估計
    5.3.2  其他狀態估計
  5.4  複合電源系統管控
    5.4.1  高低溫熱管理
    5.4.2  多目標優化管理

    5.4.3  在線故障診斷
第6章  氫電複合的零碳交通能源體系
  6.1  交通能源及其零碳化需求
  6.2  綠色氫能技術
    6.2.1  綠氫的制取
    6.2.2  其他制氫方式及其比較
    6.2.3  氫氣的存儲
    6.2.4  氫氣的運輸
    6.2.5  加氫站技術
  6.3  綠色電能技術
    6.3.1  綠色發電技術
    6.3.2  電能存儲技術
  6.4  基於氫電耦合二元網路的能源運輸
    6.4.1  大規模綠色電能傳輸
    6.4.2  大規模綠色氫能的管道傳輸
    6.4.3  氫電二元耦合的傳輸模式
  6.5  零碳交通能源網路
    6.5.1  電動汽車的電氫補能
    6.5.2  氫電耦合的零碳交通能源模型
    6.5.3  零碳交通能源網路發展與展望
參考文獻

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